Решение Задач по ГИДРАВЛИКЕ ДВГУПС г. Хабаровск

Задача 4. Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость k_э = 0,1 мм), состоящему из труб различного диаметра d и различной длины L, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q и температура t ºС (рис. 3-7).
Требуется:
1. Определить скорости движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
2. Установить величину напора Н в резервуаре.
3. Построить напорную и пьезометрическую линии, с соблюдением масштаба.

Задача 5. Вода из реки по самотечному трубопроводу длиной L и диаметром d подается в водоприемный колодец, из которого насосом с расходом Q она перекачивается в водонапорную башню. Диаметр всасывающей линии насоса – d_вс, длина – L_вс. Ось насоса расположена выше уровня воды в реке на величину H (рис. 9).
Требуется определить:
1. Давление при входе в насос (показание вакуумметра в сечении 2-2), выраженное в метрах водяного столба.
2. Как изменится величина вакуума в этом сечении, если воду в колодец подавать по двум трубам одинакового диаметра d?

Задача 6. Бак разделен на два отсека тонкой перегородкой. Из отсека I вода через отверстие в перегородке диаметром d₁, расположенном на высоте h₁ от дна, поступает в отсек II, а из отсека II через внешний цилиндрический насадок диаметром d₂ выливается наружу. Высота расположения насадка над дном – h₂. Уровень воды над центром отверстия в отсеке I равен H₁ (рис.10 а, б). Движение установившееся.
Требуется определить:
1. Расход Q,
2. Перепад уровней воды в отсеках h.

Задача 7. Назначить диаметр трубопровода d и определить необходимую высоту водонапорной башни H_б в точке А (рис. 11) для обеспечения расчетной подачи воды с расходом Q потребителю в точке В по трубопроводу длиной L, при разности, отметок земли в точках А и В, равной z и минимальном свободном напоре в точке В – H_CB.
Определить свободный напор в точке В – H_CB при расходе воды Q₁, составляющем половину расчетного (Q₁ = 0,5 Q).
Примечание. Трубы чугунные, потери напора в местных, сопротивлениях принять равными 10% от потерь напора по длине.

Задача 8. На рис. 12 показана схема разветвленной водопроводной сети из чугунных водопроводных труб. Свободный напор H_св конечных точках сети должен быть не менее 15 м. Значения длин участков L, узловых расходов Q, и удельных путевых расходов q, приведены в исходных данных. Местность горизонтальная.
Требуется:
1. Определить расчетные расходы воды на каждом участке.
2. Установить диаметры труб на магистральном направлении по предельным расходам.
3. Определить необходимую высоту водонапорной башни.
4. Определить диаметр ответвления от магистрали.
5. Вычислить фактические значения свободных напоров в точках водоотбора.

Задача 9. Дорожная насыпь, имеющая высоту Н_нас, ширину земляного полотна В = 12 м и крутизну заложения откосов m = 1,5, пересекает водоток с переменным расходом, для пропуска которого в теле насыпи укладывается с уклоном i_т, круглая железобетонная труба, имеющая обтекаемый оголовок.
Требуется:
1. Подобрать диаметр трубы для пропуска расхода Q_max в напорном режиме при допустимой скорости движения воды в трубе v_доп = 4 м/с и минимально допустимом расстоянии от бровки насыпи до подпорного уровня а_min = 0,5 м.
2. Определить фактическую скорость движения воды в трубе v_ф при пропуске максимального расхода и глубину Н воды перед трубой, соответствующую этому расходу.
3. Рассчитать предельные расходы и соответствующие им глубины перед трубой, при которых труба будет работать в безнапорном и полунапорных режимах.